常温接合・剥離技術Room Temperature Bonding, De-Bonding

常温接合とは何か

常温接合の基本原理

常温接合の基本原理

常温接合の特徴

  • 接合時間が短いため原理的には秒単位で接合が完了します。
  • 接合後のずれはないため、高いアライメント精度が実現できます。
  • 常温接合での接合のため、熱による変形はありません。
  • 金属、ガラス、フィルム等のあらゆる材料が接合可能です。
  • 接合力がコントロールできるため、接合と剥離が同じ常温接合法で実現できます。(ディボンディング・プロセス導入への可能性)

Si薄膜中間層を用いた常温接合

2012年、ランテクニカルサービスでは、東京大学 須賀研究室と共同で、従来の常温接合方式を発展させたSi薄膜中間層を用いた新しい常温接合法を開発しました。この技術により、それまで接合が難しかったガラスとガラス、またはガラスとポリマー、またはポリマー同士の接合が可能となりました。

Si薄膜中間層を用いた常温接合

Si薄膜中間層による常温接合と従来型常温接合の違い

ランテクニカルサービスの常温接合の特徴は、Si薄膜中間層を使う点にあります。
この方式はランテクニカルサービス独自の手法となります。

  • 従来型
  • Si薄膜中間層

接合物性表(従来型常温接合方式 vs. Si薄膜中間層による常温接合)

接合物性表

常温接合にできること

従来の常温接合を進化させた「Si薄膜中間層による常温接合」により、
今まで接合が困難であった材料も接合が可能となりました。例を挙げると

  • 接着剤が使えない
  • 異種材料同士を接合したい
  • 熱をかけたくない
  • 剥離を前提に仮接合したい

などのプロセスに使用できます。

特徴

多様な接合 ガラスとガラス、ガラスとフィルム、フィルムとフィルム、フィルムと金属など、各種同種・異種材料の接合。
結合特徴 熱がかからない。接着剤が不要。分子間結合。
分子間結合 接合強度の制御 強固な接合だけでなく、剥離を前提とした仮接合にも対応。

常温接合の条件

常温接合は分子間結合を利用した直接接合となります。表面粗さ「R-Max 10nm以下」であれば低圧接触するだけで接合できます。
それ以上の粗さの場合は、加圧や研磨等が必要になる場合があります。また、接合環境として「10-6Pa」程度の真空が求められます。
(詳細はお問い合わせください)

剥離技術・剥離方法

「付けて剥がす」技術
全てのデバイスにとって、薄型化は重要なテーマです。Glass on Glassで開発に成功した弊社の剥離膜は、他のデバイスや材料においても応用が可能です。
例えば

  • キャリアガラスと高分子フィルム
  • キャリアガラスと薄型シリコンウェハー
  • キャリアシリコンウェハーと薄型シリコンウェハー
常温接合・剥離技術

剥離装置

キャリア基板とデバイス基板の間にブレードを入れて、
その隙間にエアーブローをかけ、剥離させます。

超薄型ガラスとキャリアガラスの常温での接合と剥離技術

常温接合の特徴

液晶パネルの薄型化は業界の大きな課題です。 現在はフッ酸による化学研磨が主流ですが、フッ酸は環境負荷も高く、化学研磨には薄型化の限界があります。 キャリアガラス(0.5㎜等)に薄型ガラス(50~200μm)を貼り合わせ、すべての工程を経た後に剥がすことができれば、これらの課題は大きく前進します。

ランテクニカルサービスでは、熱に影響を受けない剥離膜の形成に成功しました。

剥離方法

キャリア基板とデバイス基板の間にブレードを挿入し、圧力チャンバー内で加熱することにより剥離されます。

剥離方法 横画像
剥離方法 縦画像

フレキシブル有機EL照明の封止

OLED Lighting 有機EL照明の封止

有機EL照明は常温接合による封止が最も適しているデバイスの一つです。

配線数が少ないのでAMOLEDのように、PDLを形成し平坦化する必要がなく、バリアフィルムと基板を直接接合することができます。

OLED Lighting 有機EL照明の封止
PAGETOP